磷酸鎂基修補材料的研究

吳江

摘 要： 本文通過對磷酸鎂基修補材料的研究試驗，解決了混凝土工程在快速修補過程中存在的材料性能與使用之間的矛盾，得以在修補工程中推廣應用。

關鍵詞： 磷酸鎂基；超快硬；高強

近幾年來，隨著我國基礎實施的建設不斷加快，特別是橋梁、高鐵、高速公路、水利工程項目的建設增多，由于使用頻繁，有些受到使用環境的影響，損壞嚴重，維修頻率增加，為保證在正常使用狀態下維修，對修補材料提出了更高的要求，即能夠滿足施工性能又能夠快速的增長強度不影響使用，為此我們研究了磷酸鎂基修補材料，滿足了修補工程的需求。

一、試驗方案

1.1原材料

本項目采用的原材料，見表1。

1.2原理

磷酸鎂基修補材料主要利用鎂砂與磷酸二氫銨反應，生成5Mg（OH）2﹒MgCl2﹒8H2O為主要產物，具有高強、快凝、微膨脹等特點；采用硼砂做為緩凝劑，調整反應的凝結時間，為施工提供可操作性；采用石英石作為骨料，防止了生成產物開裂。

1.3試驗過程

試驗執行的標準參照《水泥膠砂強度試驗》GB/T17671-1999、《修補砂漿》JC/T2381-2016。采用正交的試驗設計方案，通過優化組合，試驗者調整出最優配比，見表2。

試驗過程：采用強制式攪拌機，先加入水后加入粉料，攪拌3分鐘后，停止攪拌，測試材料的各項性能指標。檢測的性能指標包括：凝結時間、1小時強度、1天強度、3天強度、28天強度、新老混凝土粘結力、抗滲性、抗凍性、流動度、拉伸強度等指標。

本項目的試驗測試方法如下：

流動度試驗，將拌好的磷酸鎂基修補材料分兩次裝入放在玻璃板上的截錐試模，試模尺寸為頂面直徑70mm、底面直徑100mm、高為60mm，第一次裝入試模三分之二處，用金屬棒插倒15次，第二次裝入試模頂面平齊，插倒10次，抹平表面，提起試模，讓漿料流淌，30秒鐘后，測量流淌直徑，即為流動度值。

凝結時間試驗按照《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ70進行測試，由于初凝時間較快，本項目直接測定終凝時間。

強度試驗按照《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》GB/T17671進行測試，分別測定1小時、1天、3天、28天抗壓強度和抗折強度，養護條件采用空氣中養護，養護溫度為20度。

抗滲性和抗凍性試驗按照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T50082進行測試，抗滲性進行1.2MPa水壓試驗，抗凍性采用快測試驗300次，檢驗強度和質量損失率。

粘結力和拉伸強度按照《修補砂漿》JC/T2381進行測試。新老混凝土粘結強度采用水泥膠砂抗折強度試驗進行測試，采用一半老混凝土和一半修補料進行粘結后，測試1天的抗折強度。

二、試驗結果

本項目試驗結果，見表3。

三、結論

3.1磷酸鎂基修補材料工程使用操作時間可以采用硼砂摻入量進行調節，本項目調節時間18分鐘，能夠滿足使用要求。

3.2磷酸鎂基修補材料的早期強度增長較快，特別是1小時強度可以達到45MPa以上，1天強度能夠達到60MPa以上，能夠滿足機場路面、混凝土道路等工程項目的使用要求，符合快速修補的條件。

3.3磷酸鎂基修補材料的耐久性指標能夠達到同標號混凝土的指標要求，并且同舊混凝土粘結強度高，具有較好的耐久性和工程使用可靠性。